SU862132A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного низкого напр жени в посто нное высокое - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области преобразовательной техники и может быть использовано в технике измерений, например, в качестве источника измерительного напр жени  90-500 В прибора, измер ющего сопротивление изол ции кабельных линий св зи в режиме, близком к режиму холостого хода.

Известен стабилизированный преобразователь посто нного низкого напр жени  в посто нное высокое, содержащий источник посто нного низкого напр жени , к которому подключен стабилизатор входного напр жени , и резистор на выходе преобразовател  в качестве балластного сопротивлени  1.

Недостатком этого преобразовател  напр жени   вл етс  больщое потребление тока от источника посто нного низкого напр жени .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  стабилизированный преобразователь посто нного низкого напр жени  в посто нное высокое, содержащий общую дл  низкого и высокого напр жений силовую шину, последовательно включенный со стороны низкого напр жени  регулирующий элемент, источник опорного напр жени  и элемент сравнени , выход которого соединен с управл ющим входом регулирующего элемента 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  его мала  экономичность за счет значительного потреблени  тока схемой управлени  от источника посто нного тока низкого напр жени  особенно в рабочем режиме , близком к режиму холостого хода, вследствие чего, при равных услови х эксплуатации, известное устройство имеет большую массу из-за больщей массы источ10 ника посто нного тока низкого напр жени . Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности известного преобразовател  напр жени  путем снижени  тока, потребл емого от источника посто нного тока низ15 кого напр жени  и упрощение схемы.

Достигаетс  это тем, что в стабилизированном преобразователе посто нного низкого напр жени  в посто нное высокое источник опорного напр жени  включен входом к выходу дл  подключени  нагрузки, а его выход соединен с входом введенного элемента вычитани , другой вход которого соединен с выводом дл  подключени  нагрузки, а выход - с входом элемента сравнени , другой

25 вход которого соединен с выводом дл  подключени  питающего источника. При этом элемент вычитани  и источник опорного напр жени  выполнены из последовательно соединенных нелинейного элемента и рези30 стора, один вывод которого соединен с общей шиной, а другой вывод с нелинейным элементом и входом элемента сравнени , причем другой вывод нелинейного элемента использован в качестве входа источника опорного напр жени , а в качестве элемента сравнени  использован составной регулирующий элемент на транзисторах разного типа проводимости, вход которого соединен с общей точкой нелинейного элемента и резистора . На фиг. 1 представлена блок-схема стабилизированного преобразовател ; на фиг. 2 - принципиальна  электрическа  схема. Предлагаемый преобразователь содержит регулирующий элемент 1, элемент преобразовани  2, источник 3 опорного напр жени , элемент 4 сравнени  (вычитани  и усилени ), элемент 5 вычитани  опорного напр жени  из выходного. В этой схеме входное напр жение поступает на регулирующий элемент 1 и элемент сравнени  4. С регулирующего элемента напр жение поступает на элемент преобразовани  2. После элемента преобразовани  полученное выходное напр жение У„и,( поступает на источник 3 опорного напр жени  t/on и на элемент 5 вычитани  опорного напр жени  из выходного, на который также поступает опорное напр жение. Полученна  в элементе вычитани  5 разность напр жени  ( - U) поступает на элемент сравнени  4, где из этой разности вычитаетс  входное напр жение и получаетс  управл ющее напр жение t/y(t/eb,x-f/o,,) (1) С элемента сравнени  усиленный управл ющий сигнал поступает на регулирующий элемент, обеспечива  тем самым стабилизацию выходного напр жени . Определим приращение управл ющего сигнала при изменении входного напр жени . Дл  этого, учитыва , что Ьвь,х « , - коэффициент преобразовагде п - ни  напр жени  предложенной схемой (), продифференцируем (1) по (л-1)А((«-1)А,х (3) Так как «, то ,, Т. е. приращение управл ющего напр жени  в (п-I) раз превыщает величину изменени  входного напр жени , что эквивалентно включению в цепь обратной св зи обычного усилител  с коэффициентом усилени  по напр жению (п-I). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Таким образом, предложенна  схема по звол ет без обычного усилител  в цепи обратной св зи осуществить усилени  управл ющего сигнала в (п-1) раз. А как известно , чем выще усиление в цепи обратной св зи, тем лучше стабильность выходного напр жени . На фиг. 2 элементам блок-схемы соответствуют следующие элементы принципиальной схемы. Роль регулирующего элемента 1 выполн ет транзистор 6, в качестве источника опорного напр жени  использован нелинейный элемент 7, в качестве элемента сравнени  4 (вычитани  и усилени ) использован транзистор 8, а элемента вычитани  5 - резистор 9. Выводы 10, -102 служат дл  подключени  к источнику низкого напр жени , а выводы 11, -112 служат дл  подключени  нагрузки. Транзисторы 6 и 8 имеют противоположную проводимость. Нелинейный элемент 7 и транзисторы 6 и 8 образуют цепь обратной св зи, котора   вл етс  отрицательной из-за действи  транзистора 8 элемента усилени . Резистор 9 и нелинейный элемент 7 предназначены дл  получени  опорного напр жени , а также напр жени , равного разности между выходным и опорным напр жением, и, кроме того, дл  создани  начального смещени  диодов выпр мител  или других нелинейных элементов в инверторе. Резистор 9 обеспечивает также начальное смещение базы транзистора 8. Транзистор 8элемента усилени  и резистор 9 предназначены дл  задани  начального смещени  на транзисторе 6 регулирующего элемента. При включении стабилизированного преобразовател  напр жени  транзистор 8 элемента усилени  максимально открываетс  током базы, протекающим через резистор 9. Выходной ток данного транзистора 8, протека  через базу транзистора 6 регулирующего элемента, максимально его открывает. При этом падение напр жени  на транзисторе 6 минимально, и на выводы 12, и 122 элемента преобразовани  2 подаетс  напр жение почти равное напр жению источника посто нного тока низкого напр жени  (выводы 10, -Юг). После запуска элемента преобразовани  2 под действием его выходного напр жени  через резистор 9 и нелинейный элемент 7 начинает протекать ток. При этом на нелинейном элементе 7 образуетс  напр жение , которое можно считать посто нным. Напр жение на резисторе 9, равное разности между выходным напр жением и напр жением на нелинейном элементе, сравниваетс  с входным напр жением.

На базу транзистора 8 элемента усилени  подаетс  напр жение, равное разности между напр жением на резисторе 9 и на входе схемы. Абсолютна  величина отрицательного потенциала базы транзистора 8 элемента усилени  увеличиваетс  по сравнению с первоначальным моментом. Это приводит к уменьшению тока базы транзистора 8 и уменьшению напр жени , которое подаетс  на выводы 12, и 122 элемента преобразовани  2. При этом напр жение на его выводах 12з и 124 также уменьшаетс .

Этот кратковременный процесс происходит до тех пор, пока на выходе схемы не установитс  напр жение, определ емое параметрами ее элементов.

При изменении напр жени  на выходе схемы , например, под действием нагрузки или из-за изменени  напр жени  источника посто нного тока низкого напр жени  в соответствии с вышеописанным изменитс  падение напр жени  на транзисторе 6 регулируюшего элемента, и напр жение на выходе схемы восстановитс .

Изменение напр жени  источника посто нного тока низкого напр жени  компенсируетс  большой крутизной изменени  напр жени  на резисторе 9, что  вл етс  следствием включени  его.

Таким образом, предлагаемый преобразователь напр жени  экономичнее известного преобразовател  напр жени  по току, по-, требл емому от источника посто нного низко го напр жени .

Поэтому данный преобразователь напр жени  весит меньше известного преобразовател  напр жени , так как при строго заданном минимальном количестве часов работы в предлагаемом преобразователе напр жени  требуетс  иметь источник посто нного тока низкого напр жени  меньшей мош,ности и, следовательно, меньшего веса, по сравнению с известным преобразователем напр жени .

Это особенно важно при использовании предлагаемого преобразовател  напр жени , так как он  вл етс  частью малогабаритных переносных приборов дл  измерени  сопротивлени  изол ции и других параметров кабельных линий св зи.

Итак, предлагаемый стабилизированный преобразователь посто нного низкого напр жени  в высокое по сравнению с сушествуюшими  вл етс  наиболее экономичным по току, потребл емому от источника посто нного низкого напр жени , имеет меньший вес и при этом позвол ет получить достаточно стабильное выходное напр жение .

Claims (3)

1. Стабилизированный преобразователь

посто нного низкого напр жени  в посто нное высокое, содержаш,ий общую дл  низкого и высокого напр жений силовую шину, последовательно включенный со стороны низкого напр жени  регулирующий элемент,

источник опорного напр жени  и элемент сравнени , выход которого соединен с управл ющим входом регулирующего элемента, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  его стабильности, упрощени  схемы и снижени  потребл емой мощности, источник опорного напр жени  включен входом к выводу дл  подключени  нагрузки, а его выход соединен со входом введенного элемента вычитани , другой вход которого соединен с выводом дл  подключени  нагрузки, а выход - с входом элемента сравнени , другой вход которого соединен с выводом дл  подключени  питающего источника.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что элемент вычитани  и источник опорного напр жени  выполнены из последовательно соединенных нелинейного элемента и резистора, один вывод которого

соединен с общей щиной, а другой вывод с нелинейным элементом и входом элемента сравнени , причем другой вывод нелинейного элемента использован в качестве входа источника опорного напр жени .

3. Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что в качестве элемента сравнени  использован составной регулирующий элемент на транзисторах разного типа проводимости, вход которого соединен с общей точкой нелинейного элемента и резистора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 144541, Н 02М 7/515, 1970.

2.За вка Японии 49-41963, кл. 56 А21, 1975.

о///